專利名稱：氣動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種氣動車輛，更具體地，涉及ー種使用空氣動カ發(fā)動機(jī)作為動力源的壓縮空氣動カ汽車。
背景技術(shù)：
大多數(shù)地面車輛，比如汽車、卡車、越野車等均采用以燃油作為エ質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)作為動カ源。這種采用燃油作為エ質(zhì)的發(fā)動機(jī)一方面因燃油燃燒不充分，使得排出的氣體中含有大量的有害物質(zhì)而污染環(huán)境，另ー方面因使用的燃油是從石油中提煉而獲得，石油資源的日益緊缺使得燃油發(fā)動機(jī)的發(fā)展和利用受到越來越多的限制。因此開發(fā)新的、潔凈的、無污染的替代能源，并以這種替代能源作為地面車輛的動カ源成為現(xiàn)代車輛發(fā)展急需解決的問題，氣動汽車正是適合這種需要而逐步走入世人的眼界。氣動汽車?yán)酶邏簤嚎s空氣在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)膨脹做功過程，推動活塞做功對外輸 出動力，驅(qū)動汽車行駛。它不消耗燃料，是真正零排放的環(huán)保汽車，能有效地緩解城市空氣污染嚴(yán)重和石油資源匱乏的情況。為此，許多國家都積極投入對氣動汽車的研究。典型的氣動汽車為法國MDI公司的設(shè)計師Guy Negre在專利FR2731472A1中公開的采用壓縮空氣的雙燃料工作模式汽車。在該專利文獻(xiàn)中，氣動汽車采用了可在燃料供應(yīng)和壓縮空氣供應(yīng)兩種模式下工作的發(fā)動機(jī)，在高速公路上采用普通燃料如汽油或柴油，在低速特別是市區(qū)和市郊，將壓縮空氣(或其他任何非污染的壓縮氣體)注入燃燒室。這種發(fā)動機(jī)雖然部分地降低了燃料消耗，由于仍然采用了燃油工作模式，排放問題依然未能解決。為了進(jìn)ー步減輕污染，專利US6311486B1進(jìn)ー步公開了ー種采用純空氣動カ發(fā)動機(jī)的氣動汽車，這種純空氣動カ發(fā)動機(jī)采用了三個獨(dú)立的室吸氣-壓縮室、膨脹排氣室和恒定容積燃燒室，并且吸氣-壓縮室通過閥連接到恒定容積燃燒室，恒定容積燃燒室通過閥連接到膨脹排氣室。這種發(fā)動機(jī)的問題之ー是壓縮氣體從吸氣-壓縮室到膨脹排氣室經(jīng)歷的時間較長，獲得驅(qū)動活塞做功的動カ源氣體時間較長，同時，從膨脹排氣室排出的高壓氣體未能得到使用，這就限制了這類氣動汽車的工作效率和續(xù)航里程。美國專利US2006225941A1公開了ー種壓縮空氣動カ車輛，這種壓縮空氣動カ車輛以壓縮空氣作為動カ源，通過氣動馬達(dá)帶動渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)出的電用來驅(qū)動與車軸連接的電動機(jī)，電動機(jī)轉(zhuǎn)動帶動車輛行迸。這種氣動車輛采用了多種電機(jī)，機(jī)構(gòu)復(fù)雜、輸出力矩小，難以得到推廣應(yīng)用。本申請的申請人在其中國專利CN101428555 A公開了ー種空氣混合動カ汽車，該混合動カ汽車包括能量回收裝置、能力存儲裝置、動カ驅(qū)動裝置、控制裝置、換擋裝置及輔助裝置。當(dāng)機(jī)動車正常行駛時，空氣動カ發(fā)動機(jī)提供動力，當(dāng)機(jī)動車在制動、剎車、轉(zhuǎn)彎等需要減速時，進(jìn)行能源回收。這種混合動カ汽車一定程度上利用了壓縮空氣發(fā)動機(jī)的排氣，提高了壓縮空氣的能量利用率。但這種氣動汽車未有效地對壓縮空氣進(jìn)行量化控制，所存儲的壓縮空氣不能最大限度地得到利用，續(xù)航里程受到一定限制。
實(shí)用新型內(nèi)容基于上述問題，本實(shí)用新型提供一種改進(jìn)的氣動車輛，g在提供一種結(jié)構(gòu)相對簡單、續(xù)航里程大幅度増加的氣動車輛。為此，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案。根據(jù)本實(shí)用新型的第一個方面，提供一種氣動車輛，這種氣動車輛包括車輛框架、底盤、車軸以及和車軸連接的多個車輪；空氣動カ發(fā)動機(jī)，其通過多柱體動カ分配器連接到動カ傳動單元；發(fā)電機(jī)，其和多柱體動カ分配器連接，以利用空氣動カ發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動動能發(fā)電，并將發(fā)出的電能送入蓄電池単元；主儲氣罐，其和下游的減壓儲氣罐連接，以便為空氣動カ發(fā)動機(jī)提供所需的高壓壓縮空氣；并且其中，所述氣動車輛還包括加熱調(diào)節(jié)器，其與減壓儲氣罐連接，以對進(jìn)入其中的壓縮空氣進(jìn)行增壓和升溫；流量控制閥，其通過穩(wěn)壓罐、過濾干燥器和加熱調(diào)節(jié)器連接，以從加熱調(diào)節(jié)器接收升溫后的壓縮空氣；空氣分配控制器，其接收來自流量控制閥的壓縮空氣，并將壓縮空氣分配到空氣動カ發(fā)動機(jī)的氣缸，以驅(qū)動空氣動カ發(fā)動機(jī)工作；以及控制裝置，其根據(jù)氣動車輛的エ況和駕駛員的操作控制流量控制閥。優(yōu)選的是，所述氣動車輛進(jìn)一歩包括安裝在車軸上的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)根據(jù)控·制裝置的指令運(yùn)行，以在車輛制動、滑行時為主儲氣罐提供高壓壓縮空氣。優(yōu)選的是，所述氣動車輛進(jìn)一歩包括尾氣回收和增壓回路。優(yōu)選的是,所述氣動車輛包括起動通路。根據(jù)本實(shí)用新型的示范性實(shí)施例，所述尾氣回收和增壓回路包括消聲器、尾氣回收裝置、過濾器、尾氣增壓壓縮機(jī)、直流電機(jī)及其多個連接管路。優(yōu)選的是，所述尾氣增壓壓縮機(jī)由直流電機(jī)帶動，所述直流電機(jī)經(jīng)可控開關(guān)與蓄電池單元連接，以在控制裝置的控制下啟動或停止。優(yōu)選的是，所述起動通路包括起動控制閥、壓カ補(bǔ)償管路和壓カ補(bǔ)償器，所述起動控制閥響應(yīng)氣動車輛的起動信號，以在車輛起動時，連通起動通路。優(yōu)選的是，所述尾氣增壓壓縮機(jī)通過分支管路分別連接到主儲氣罐和減壓儲氣罐，在主儲氣罐和尾氣增壓壓縮機(jī)之間的分支管路上設(shè)有限壓閥，在尾氣增壓壓縮機(jī)和減壓儲氣罐之間的分支管路上設(shè)有順序閥。優(yōu)選的是，所述限壓閥的開啟壓カ為10MPa、12 MPa或15MPa。在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制裝置包括多個輸入和至少ー個輸出，所述多個輸入包括儲氣壓力、加速踏板信號、溫度信號和制動信號，所述至少一個輸出為控制流量控制閥操作的控制指令。優(yōu)選的是，所述控制裝置包括數(shù)據(jù)單元、空氣流量控制模塊、制動控制模塊和壓縮機(jī)控制模塊。優(yōu)選的是，所述發(fā)電機(jī)和蓄電池単元之間連接有變頻裝置。優(yōu)選的是，所述加熱調(diào)節(jié)器還連接有輔助加熱劑箱，所述輔助加熱劑箱內(nèi)裝有可燃燒的流體。更加優(yōu)選的是，所述加熱調(diào)節(jié)器內(nèi)設(shè)有由蓄電池単元供電的電加熱器，所述加熱調(diào)節(jié)器和輔助加熱劑箱之間連接有輔助閥，所述控制裝置基于溫度傳感器檢測的溫度控制輔助閥或電加熱器，從而調(diào)節(jié)加熱調(diào)節(jié)器內(nèi)的溫度。由于本實(shí)用新型在氣動車輛的車軸上采用了壓縮機(jī)，有效地利用了車輛制動、滑行時的動能來采集壓縮空氣，因此能提高車輛的續(xù)航里程。并且基于車輛的運(yùn)行狀態(tài)和駕駛員的操作來控制壓縮空氣的流量，可以更加高效地利用壓縮空氣，從而提高氣動車輛的性能。

現(xiàn)在將描述根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選但非限制性的實(shí)施例，本實(shí)用新型的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)在參考附圖閱讀如下詳細(xì)描述時將變得顯而易見，其中圖I是根據(jù)本實(shí)用新型的氣動車輛的總體結(jié)構(gòu)的方框示意圖；圖2是圖I中的控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解的是，在全部附圖中，對應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或?qū)?yīng)的部件和特征?，F(xiàn)在參考附圖，圖I描述了根據(jù)本實(shí)用新型的氣動車輛的總體結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例。如圖I所示，氣動車輛包括車輛框架(未示出)、支撐在車輛框架上的底盤(未示出)以及連接在車軸49上的多個車輪51。支撐在底盤上的是空氣動カ發(fā)動機(jī)31，該空氣動カ發(fā)動機(jī)可以是直列多缸發(fā)動機(jī)，比如本申請的申請人在其中國申請CN201110331831.3中所公開的ニ沖程空氣動カ發(fā)動機(jī)，也可以是V型多缸空氣動カ發(fā)動機(jī)?？諝鈩鹰l(fā)動機(jī)31通過多柱體動カ分配器40連接到傳統(tǒng)車輛所采用的動カ傳動單元45，以將空氣動カ發(fā)動機(jī)31的動カ通過車軸49傳遞到車輪51。多柱體動カ分配器40為ー種動カ分配裝置，其具有傳統(tǒng)聯(lián)軸器的功能，并可將動カ裝置的輸出動力同時進(jìn)行多路輸出，其詳細(xì)的構(gòu)造在本申請的申請人的中國專利申請201110331831. 3和201110373185. 7中得到了描述，在此，這兩個申請的全文通過引用結(jié)合于本文中，以對多柱體動カ分配器40進(jìn)行公開。本實(shí)用新型的車軸49優(yōu)選地具有內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)和外部圓柱形的形狀，以通過例如是花鍵、銷的形式與多個徑向壓縮機(jī)43連接。車軸49的縱向外部可配置成具有多個空氣吸入孔，以在壓縮機(jī)43工作時為壓縮機(jī)43提供外部空氣。本實(shí)用新型的壓縮機(jī)43可根據(jù)設(shè)計需要采用ー個、ニ個、三個、四個等，在優(yōu)選實(shí)施例中，如圖I所示，采用了兩個相同結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)43。車軸49進(jìn)ー步連接有制動單元50，以在車輛制動時為車輛提供制動。壓縮機(jī)43可根據(jù)車輛エ況和駕駛員的操作進(jìn)行工作和停止，以充分利用車輛的制動、滑行、減速等運(yùn)動來對儲氣罐進(jìn)行補(bǔ)充充氣。壓縮機(jī)43的這種工作模式將在后文結(jié)合控制系統(tǒng)進(jìn)行闡述?，F(xiàn)在回到圖1，將詳細(xì)描述氣動車輛的工作過程。主儲氣罐46存儲壓カ為20MPa 45MPa之間的高壓壓縮空氣，優(yōu)選地為30MPa。主儲氣罐47通過加氣管路(未標(biāo)記)與外部加氣設(shè)備連接，以從壓縮空氣加氣站或外部高壓氣罐獲得所需的壓縮空氣。主儲氣罐46上設(shè)有監(jiān)測罐內(nèi)壓縮空氣壓カ和容量的壓カ表42和流量表43。從主儲氣罐46出來的高壓壓縮空氣經(jīng)設(shè)有單向閥2的管路進(jìn)入到減壓儲氣罐5，并在減壓儲氣罐5內(nèi)得到一定程度的減壓。減壓儲氣罐5通過儲氣罐管路14連接到加熱調(diào)節(jié)器17。經(jīng)過減壓后的高壓壓縮空氣在加熱調(diào)節(jié)器17內(nèi)進(jìn)行加熱，以提高壓縮空氣的壓力和溫度。加熱調(diào)節(jié)器17為ー種綜合加熱裝置，其內(nèi)部具有容納空氣的空腔，空腔內(nèi)設(shè)有依靠蓄電池単元3供電的電加熱器(也可以是點(diǎn)火器)，以直接對空腔內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，從而將壓縮空氣的溫度提高到例如是400°C左右。加熱調(diào)節(jié)器17還可通過管路與輔助加熱劑箱52連接。該輔助加熱劑箱52的內(nèi)部裝有可燃燒的輔助加熱劑，比如是天然氣、汽油、柴油或其他可燃燒氣體。在加熱調(diào)節(jié)器17和輔助加熱劑箱52之間設(shè)有可控制開/閉的輔助閥16，該輔助閥16是可控的開關(guān)閥，其根據(jù)控制裝置35發(fā)出的控制指令開啟或關(guān)閉，以調(diào)節(jié)加熱調(diào)節(jié)器17內(nèi)部的壓縮空氣的溫度。經(jīng)過加熱調(diào)節(jié)器17加熱調(diào)節(jié)后的壓縮空氣經(jīng)穩(wěn)壓罐21穩(wěn)壓后再經(jīng)管路22連接到過濾干燥器23，經(jīng)過濾干燥器23干燥后的壓縮空氣經(jīng)管路24送入流量控制閥25。流量控制閥25受控制裝置35控制，以根據(jù)空氣動カ發(fā)動機(jī)31的エ況和駕駛員的操作來確定流量控制閥25的開度和開啟時間，從而調(diào)節(jié)進(jìn)入空氣動カ發(fā)動機(jī)31的壓縮空氣量。經(jīng)流量控制閥25調(diào)節(jié)的壓縮空氣通過管路27送入空氣分配控制器28?？諝夥峙淇刂破?8是ー種機(jī)械式控制器，其可將壓縮空氣均勻地分配到空氣動カ發(fā)動機(jī)31內(nèi)的各個氣缸，以驅(qū)動空氣動カ發(fā)動機(jī)31工作。空氣分配控制器28的詳細(xì)構(gòu)造在本申請的申請人的中國專利申請201110331822. 4中得到了描述，在此，該申請的全文通過引用結(jié)合于本文中?？諝鈩鹰l(fā)動機(jī)31通過其曲軸與多柱體動カ分配器40可轉(zhuǎn)動地連接。多柱體動カ分配器40進(jìn)ー 步與動力傳動單元45連接，以將來自空氣動カ發(fā)動機(jī)31的動カ傳遞到氣動車輛的車輪51，從而驅(qū)動車輛行駛。多柱體動カ分配器40與發(fā)電機(jī)47的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地連接，以帶動發(fā)電機(jī)47發(fā)電。發(fā)電機(jī)47發(fā)出的電經(jīng)變頻裝置48轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姶鎯υ谛铍姵貐g元3中，以供車輛的其他用電單元使用。自空氣動カ發(fā)動機(jī)31排出的尾氣依然具有一定的壓力，其可通過管路回收和增壓后進(jìn)行重復(fù)利用，從而最大程度地利用壓縮空氣的壓能。該尾氣回收和增壓回路包括消聲器30、尾氣回收裝置29、過濾器15、尾氣增壓壓縮機(jī)10、直流電機(jī)6及其多個連接管路。尾氣經(jīng)消聲器管路32被送入消聲器30，消聲后的尾氣被送入尾氣回收裝置29。尾氣回收裝置29可以是簡單的聚氣罐，也可以是附加抽氣單元的容器。從尾氣回收罐29出來的尾氣經(jīng)過濾器15過濾后送往尾氣增壓壓縮機(jī)10。尾氣增壓壓縮機(jī)10由可控開關(guān)4控制的直流電機(jī)6帶動，以對回收的尾氣增壓。經(jīng)過尾氣增壓壓縮機(jī)10壓縮后的尾氣其壓力得到顯著的増加，通常能達(dá)到5 MPa以上。在尾氣增壓壓縮機(jī)10的下游處設(shè)有單向閥9，增壓后的尾氣經(jīng)單向閥9分成兩路分別送入主儲氣罐46和減壓儲氣罐5。在通往主儲氣罐46的分支管路8上設(shè)有開啟壓カ設(shè)定為例如是IOMPa的限壓閥7，以將較高壓的壓縮空氣送往主儲氣罐46。在通往減壓儲氣罐5的管路上設(shè)有順序閥9，當(dāng)尾氣增壓壓縮機(jī)10增壓后的尾氣壓カ小于IOMPa時，增壓尾氣通過限壓壓カ設(shè)定為例如是IOMPa的順序閥(該順序閥在進(jìn)氣壓カ小于IOMPa時開啟，在進(jìn)氣壓カ大于IOMPa時自動關(guān)閉)送入減壓儲氣罐5。在備選方案中，可根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)定限壓閥的開啟壓力和順序閥的關(guān)閉壓力。例如可以是7Ma至20MPa之間的任何壓力。優(yōu)選的是，是10、12、15MPa中的任何ー個。如此ー來，用于驅(qū)動空氣動カ發(fā)動機(jī)31的高壓壓縮空氣在做功之后其相當(dāng)一部分通過尾氣回收和增壓回路增壓浄化后回收到主儲氣罐46，從而實(shí)現(xiàn)了尾氣的再利用。尾氣回收和增壓回路的存在不僅相當(dāng)程度地解決了具有相當(dāng)壓カ的尾氣直接排氣大氣造成的噪聲污染問題，而且有效地減少了對大容量主儲氣罐46的容積需求問題。換句話說，對于給定容量的主儲氣罐46，尾氣回收和增壓回路的存在大大增加了空氣動カ發(fā)動機(jī)31的持續(xù)工作時間，大大増加了氣動車輛的持續(xù)工作時間，從而明顯地提氣動車輛的性能。在減壓儲氣罐5和空氣分配器28之間，還設(shè)有便于空氣發(fā)動カ發(fā)動機(jī)31迅速起動的壓縮空氣供應(yīng)通路(以下稱起動通路)。該起動通路包括起動控制閥12、壓カ補(bǔ)償管路13、壓カ補(bǔ)償器26和管路27。在氣動車輛起動吋，經(jīng)減壓儲氣罐5加壓后的壓縮空氣經(jīng)過起動控制閥12直接進(jìn)入壓カ補(bǔ)償管路13，經(jīng)壓カ補(bǔ)償器26壓カ補(bǔ)償后，直接進(jìn)入空氣分配控制器28 ;高壓壓縮空氣經(jīng)空氣分配控制器28的調(diào)節(jié)和分配后進(jìn)入空氣動カ發(fā)動機(jī)31的各個氣缸，從而快速起動空氣動カ發(fā)動機(jī)31。由于起動通路管路短、送入的壓縮空氣壓カ大，空氣動カ發(fā)動機(jī)31能迅速起動,提高了氣動車輛的起動性能。當(dāng)空氣動カ發(fā)動機(jī)31正常起動后，起動控制閥12關(guān)閉起動通路，減壓儲氣罐5連接加熱調(diào)節(jié)器17的儲氣罐管路14連通，壓縮空氣開始正常地供應(yīng)空氣動カ發(fā)動機(jī)31。氣動車輛設(shè)有控制裝置35，以根據(jù)氣動車輛的エ況和駕駛員的操作對氣動車輛進(jìn)行控制。如圖I和圖2所示，控制裝置具有多個輸入，例如F/R信號38 (前進(jìn)/倒檔控制信號)、加速踏板信號Acc 37、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne信號36、主儲氣罐儲氣壓力信號39、制動信號53以及由安裝在加熱調(diào)節(jié)器17上的溫度傳感器18測量的溫度信號34。多個輸入信號輸 入控制裝置35后經(jīng)控制裝置35處理后發(fā)出控制流量控制閥25的控制指令33，流量控制閥25根據(jù)控制指令33確定自身的開度大小和持續(xù)打開時間，從而控制壓縮空氣進(jìn)氣量?？刂蒲b置35的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。控制裝置35包括數(shù)據(jù)單元35_7、起動控制模塊35-2、空氣流量控制模塊35-1、加熱控制模塊35-3、制動控制模塊35_6、壓縮機(jī)控制模塊35-5。數(shù)據(jù)單元35-7接收外部輸入信號Acc、F/R、Ne，這些信號經(jīng)數(shù)據(jù)單元35_7處理后，送往空氣流量控制模35-1和壓縮機(jī)控制模塊35-3，空氣流量控制模塊35-1向流量控制閥25發(fā)出指令，以控制流量控制閥25的開度和持續(xù)開啟時間，經(jīng)流量控制閥25流通的適當(dāng)量的壓縮空氣再經(jīng)空氣分配控制器28分配到空氣動カ發(fā)動機(jī)31，從而完成空氣動カ發(fā)動機(jī)31的供氣過程。當(dāng)傳感器檢測到加速踏板下壓即Acc信號時，數(shù)據(jù)單元35-7將Acc信號送入空氣流量控制模塊35-1，空氣流量控制模塊35-1使得流量控制閥25開啟到適當(dāng)程度，一定流量和壓カ的壓縮空氣經(jīng)過流量控制閥25進(jìn)入空氣動カ發(fā)動機(jī)31，從而使空氣動カ發(fā)動機(jī)31輸出適當(dāng)?shù)墓β省Ｖ苿有盘?3響應(yīng)駕駛員的制動操作，當(dāng)制動控制模塊35-6接收到制動信號53時，制動控制模塊35-6發(fā)出控制制動單元50的指令，制動單元50操作，車輪51制動。同吋，制動控制模塊35-6促動壓縮機(jī)控制模塊35-3向壓縮機(jī)43發(fā)出啟動工作指令，壓縮機(jī)43開始工作，以從大氣環(huán)境中吸入過濾的清潔空氣并壓縮，以向主儲氣罐46充氣。當(dāng)空氣動カ發(fā)動機(jī)31的轉(zhuǎn)速Ne降低到設(shè)定值(比如怠速轉(zhuǎn)速)時，壓縮機(jī)控制模塊35-5向壓縮機(jī)43發(fā)出停止工作指令，壓縮機(jī)43停止工作。當(dāng)車輛下坡或滑行時，壓縮機(jī)控制模塊35-5發(fā)出啟動壓縮機(jī)43工作的指令，壓縮機(jī)43繼續(xù)向主儲氣罐46供應(yīng)壓縮空氣。當(dāng)主儲氣罐46的壓カ過低吋，即反映主儲氣罐46內(nèi)壓縮空氣容量的儲氣壓力信號39過低時(例如壓カ低于3MPa吋)，壓縮機(jī)控制模塊35-5接收到此信號吋，即可向壓縮機(jī)43發(fā)出啟動工作的控制指令，壓縮機(jī)43工作。當(dāng)車輛起動時，起動控制模塊35-2接收到起動信號54，起動控制閥12連通起動通路，壓カ補(bǔ)償器工作，空氣動カ發(fā)動機(jī)31迅速起動?？刂蒲b置35還包括控制加熱調(diào)節(jié)器17工作的加熱控制模塊35-3，當(dāng)加熱調(diào)節(jié)器17內(nèi)的壓縮空氣的溫度34超過設(shè)定閾值吋，加熱控制模塊35-3發(fā)出關(guān)閉輔助閥16的指令，輔助加熱劑箱52停止向加熱調(diào)節(jié)器17內(nèi)供應(yīng)燃燒氣體，同時電加熱器停止加熱，這樣就可將電加熱器17內(nèi)的壓縮空氣溫度控制在閾值溫度范圍之內(nèi)。在示例性實(shí)施中，本實(shí)用新型的閾值溫度設(shè)置為400°C。根據(jù)氣動車輛設(shè)計需要，壓縮機(jī)控制模塊還可以控制尾氣回收和增壓回路。比如在發(fā)動機(jī)怠速或低速低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時，可通過控制可控開關(guān)4的斷開，來切斷尾氣回收和增壓回路的工作。盡管參考附圖詳細(xì)地公開了本實(shí)用新型，但應(yīng)理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本實(shí)用新型的應(yīng)用。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由附加權(quán)利要求限定，并可包 括在不脫離本實(shí)用新型保護(hù)范圍和精神的情況下針對本實(shí)用新型所作的各種變型、改型及等效方案。
權(quán)利要求1.一種氣動車輛，其包括 車輛框架、底盤、車軸以及和車軸連接的多個車輪； 空氣動力發(fā)動機(jī)，其通過多柱體動力分配器連接到動力傳動單元； 發(fā)電機(jī)，其和多柱體動力分配器連接，以利用空氣動力發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動動能發(fā)電，并將發(fā)出的電能送入蓄電池單元； 主儲氣罐，其和下游的減壓儲氣罐連接，以便為空氣動力發(fā)動機(jī)提供所需的高壓壓縮空氣；其特征在于，所述氣動車輛還包括 加熱調(diào)節(jié)器，其與減壓儲氣罐連接，以對進(jìn)入其中的壓縮空氣進(jìn)行增壓和升溫； 流量控制閥，其通過穩(wěn)壓罐、過濾干燥器和加熱調(diào)節(jié)器連接，以從加熱調(diào)節(jié)器接收升溫后的壓縮空氣； 空氣分配控制器，其接收來自流量控制閥的壓縮空氣，并將壓縮空氣分配到空氣動力發(fā)動機(jī)的氣缸，以驅(qū)動空氣動力發(fā)動機(jī)工作；以及 控制裝置，其根據(jù)氣動車輛的工況和駕駛員的操作控制流量控制閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣動車輛，其特征在于，進(jìn)一步包括安裝在車軸上的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)根據(jù)控制裝置的指令運(yùn)行，以在車輛制動、滑行時為主儲氣罐提供高壓壓縮空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣動車輛，其特征在于，進(jìn)一步包括尾氣回收和增壓回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣動車輛，其特征在于，進(jìn)一步包括起動通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣動車輛，其特征在于，所述尾氣回收和增壓回路包括消聲器、尾氣回收裝置、過濾器、尾氣增壓壓縮機(jī)、直流電機(jī)及其多個連接管路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣動車輛，其特征在于，所述尾氣增壓壓縮機(jī)由直流電機(jī)帶動，所述直流電機(jī)經(jīng)可控開關(guān)與蓄電池單元連接，以在控制裝置的控制下啟動或停止。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣動車輛，其特征在于，所述起動通路包括起動控制閥、壓力補(bǔ)償管路和壓力補(bǔ)償器，所述起動控制閥響應(yīng)氣動車輛的起動信號，以在車輛起動時，連通起動通路。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣動車輛，其特征在于，所述尾氣增壓壓縮機(jī)通過分支管路分別連接到主儲氣罐和減壓儲氣罐，在主儲氣罐和尾氣增壓壓縮機(jī)之間的分支管路上設(shè)有限壓閥，在尾氣增壓壓縮機(jī)和減壓儲氣罐之間的分支管路上設(shè)有順序閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣動車輛，其特征在于，所述限壓閥的開啟壓力為10MPa、12MPa 或 15MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣動車輛，其特征在于，所述控制裝置包括多個輸入和至少一個輸出，所述多個輸入包括儲氣壓力、加速踏板信號、溫度信號和制動信號，所述至少一個輸出為控制流量控制閥操作的控制指令。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣動車輛，其特征在于，所述控制裝置包括數(shù)據(jù)單元、空氣流量控制模塊、制動控制模塊和壓縮機(jī)控制模塊。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的氣動車輛，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)和蓄電池單元之間連接有變頻裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11中任一項(xiàng)所述的氣動車輛，其特征在于，所述加熱調(diào)節(jié)器還連接有輔助加熱劑箱，所述輔助加熱劑箱內(nèi)裝有可燃燒的流體。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣動車輛，其特征在于，所述加熱調(diào)節(jié)器還連接有輔助加熱劑箱，所述輔助加熱劑箱內(nèi)裝有可燃燒的流體。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣動車輛，其特征在于，所述加熱調(diào)節(jié)器內(nèi)設(shè)有由蓄電池單元供電的電加熱器，所述加熱調(diào)節(jié)器和輔助加熱劑箱之間連接有輔助閥，所述控制裝置基于溫度傳感器檢測的溫度控制輔助閥或電加熱器，從而調(diào)節(jié)加熱調(diào)節(jié)器內(nèi)的溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的氣動車輛，其特征在于，所述加熱調(diào)節(jié)器內(nèi)設(shè)有由蓄電池單元供電的電加熱器，所述加熱調(diào)節(jié)器和輔助加熱劑箱之間連接有輔助閥，所述控制裝置基于溫度傳感器檢測的溫度控制輔助閥或電加熱器，從而調(diào)節(jié)加熱調(diào)節(jié)器內(nèi)的溫度。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣動車輛，具體而言，涉及一種使用空氣動力發(fā)動機(jī)作為動力源的壓縮空氣動力汽車。該氣動車輛包括車輛框架、底盤、車軸、空氣動力發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、主儲氣罐、加熱調(diào)節(jié)器、流量控制閥、空氣分配控制器以及控制裝置。該控制裝置根據(jù)氣動車輛的工況和駕駛員的操作控制流量控制閥的開度和持續(xù)時間，從而調(diào)節(jié)空氣動力發(fā)動機(jī)的功率輸出。該氣動車輛的車軸上還安裝有可在車輛制動、滑行時工作的壓縮機(jī)，以增加氣動車輛的續(xù)航里程。并且，氣動車輛還具有尾氣回收和增壓回路，以充分利用空氣動力發(fā)動機(jī)的尾氣。
文檔編號F01B23/02GK202557273SQ20122020019
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者周登榮, 周劍 申請人:周登榮, 周劍